偏光X線及び単色X線を利用したX線CT被ばく量低減の新手法

線CTはX線医療診断の中でも胃透視検査とならんで比較的被ばく量が高いことが知られている。本研究の目的は、X線CT検査のX線源として偏光X線源、単色X線源を利用することで、X線被ばく量の低減をめざすことにある。より具体的には、1)偏光X線源をX線源として照射し、その偏光方向を胴体の長手方向にそろえることで散乱X線の再吸収を軽減するアイデア、2)単色X線ビームを被検査体に照射しその散乱X線を測定することでビーム軸上の情報を得るアイデアを独立に検討する。今年度は、両手法に関してシミュレーション(EGS,GEANT4)を実施した。EGSを使用した初歩的な概算では、上記1)のアイデアに関して長手方向に散乱されるイベントをおよそ1/2に減少できるという見込みを得ていた。GEANT4で人体モデルに対する計算は現在集計中である。一方、デモンストレーション用実験の装置として、マルチアノード型光電子増倍管とシンチレータブロックを組み合わせた検出器システムをくみあげた。この装置はX線の入射位置検出とともの偏光方向の測定もできる。昨年度、超小型のX線発生装置を導入し、実験室内で約90%の偏光度をもつ偏光X線ビームを作成することに成功した。この装置は、放射光施設のビームラインを利用する代替になるばかりでなく、将来的に実用的な偏光X線源を開発するためのヒントにもなる。これらを上記検出器システムに照射し、散乱X線とその偏光が検出できることを実証した。

線CTはX線医療診断の中でも胃透視検査とならんで比較的被ばく量が高いことが知られている。本研究の目的は、X線CT検査のX線源として偏光X線源、単色X線源を利用することで、X線被ばく量の低減をめざすことにある。より具体的には、1)偏光X線源をX線源として照射し、その偏光方向を胴体の長手方向にそろえることで散乱X線の再吸収を軽減するアイデア、2)単色X線ビームを被検査体に照射しその散乱X線を測定することでビーム軸上の情報を得るアイデアを独立に検討する。今年度は、両手法に関してシミュレーション(EGS,GEANT4)を実施した。EGSを使用した初歩的な概算では、上記1)のアイデアに関して長手方向に散乱されるイベントをおよそ1/2に減少できるという見込みを得ていた。GEANT4で人体モデルに対する計算は現在集計中である。一方、デモンストレーション用実験の装置として、マルチアノード型光電子増倍管とシンチレータブロックを組み合わせた検出器システムをくみあげた。この装置はX線の入射位置検出とともの偏光方向の測定もできる。昨年度、超小型のX線発生装置を導入し、実験室内で約90%の偏光度をもつ偏光X線ビームを作成することに成功した。この装置は、放射光施設のビームラインを利用する代替になるばかりでなく、将来的に実用的な偏光X線源を開発するためのヒントにもなる。これらを上記検出器システムに照射し、散乱X線とその偏光が検出できることを実証した。